Eine bahnbrechende Studie, veröffentlicht in Nature Cardiovascular Research am 24. Februar 2025, unter der Leitung von Henrike Maatz und Carsten Tschöpe von der Charité – Universitätsmedizin Berlin, hat die molekularen und zellulären Mechanismen der Myokarditis aufgeklärt, die durch eine SARS-CoV-2-Infektion und eine mRNA-basierte COVID-19-Impfung ausgelöst wird. Diese Studie liefert entscheidende Erkenntnisse darüber, wie sich die Entzündungsreaktion des Immunsystems zwischen der durch eine Virusinfektion ausgelösten und der durch einen Impfstoff ausgelösten Myokarditis unterscheidet, und trägt damit maßgeblich zur laufenden Diskussion über kardiale Komplikationen nach einer COVID-Impfung und die Sicherheit des Impfstoffs bei.
Hypothese und Forschungsziel
Ziel der Forschung war es, zu untersuchen, ob die COVID-19-Infektion und die mRNA-Impfung zu unterschiedlichen immunologisch bedingten Veränderungen im Herzgewebe führen. Durch die Analyse von Einzelkern-RNA-Sequenzierung (snRNA-seq) aus Endomyokardbiopsien (EMB) versuchten die Forscher, einzigartige Immunsignaturen und -wege aufzudecken, die an einer Myokarditis beteiligt sind, die entweder durch eine SARS-CoV-2-Infektion oder durch mRNA-Impfstoffe verursacht wird. Ihre Hypothese konzentrierte sich auf unterschiedliche Zytokin-getriebene Mechanismen, wobei Interferon-γ (IFN-γ) eine zentrale Rolle bei der infektionsinduzierten Myokarditis spielte, während IL-16 und IL-18 die primären Entzündungsfaktoren bei der Myokarditis nach der Impfung waren.
Studiendesign und Methoden
Das Forschungsteam entnahm Herzgewebebiopsien von 24 Patienten mit Myokarditis und teilte sie in vier Gruppen ein:
- Nicht-COVID-19-Myokarditis (n=8) – Patienten mit Myokarditis, die nicht mit SARS-CoV-2 in Verbindung stand und als Ausgangsbasis diente.
- Post-COVID-19-Myokarditis (n=10) – Patienten, die nach der Genesung von COVID-19 eine Myokarditis entwickelten.
- Myokarditis nach Impfung (n=4) – Patienten, die nach Erhalt eines mRNA-COVID-19-Impfstoffs eine Myokarditis entwickelten.
- MIS-C (Multisystem Inflammatory Syndrome in Children, n=2) – Seltene, aber schwere entzündliche Erkrankung, die bei jungen Erwachsenen mit COVID-19 in Verbindung gebracht wird.
Alle Patienten wiesen Brustschmerzen, Herzklopfen, Kurzatmigkeit, Fieber und erhöhte kardiale Biomarker (Troponin T, NT-proBNP, Kreatinkinase) auf. Bei allen Patienten wurden Elektrokardiogramme (EKG), Echokardiogramme und kardiale MRTs durchgeführt, gefolgt von linksventrikulären EMBs zur Analyse der Immunzellinfiltration, endothelialen Dysfunktion und fibrotischen Veränderungen.
Das Team setzte die Einzelkern-RNA-Sequenzierung (snRNA-seq) ein, um die Expression von Entzündungsgenen in 205.596 Kernen zu kartieren, was einen noch nie dagewesenen Einblick in die zelltypspezifische Immunaktivierung bei Myokarditis-Fällen ermöglichte.
Myokarditis bei COVID-19 vs. Impfung
Die Studie ergab bemerkenswerte Immunitätsunterschiede zwischen Myokarditisfällen, die auf eine COVID-19-Infektion und eine Impfung zurückzuführen sind:
| Kategorie | Beschreibung |
|---|---|
| Post-COVID-19-Myokarditis | Gekennzeichnet durch eine hohe Anzahl zytotoxischer CD8+ T-Zellen und natürlicher Killer (NK)-Zellen, was auf eine hyperaktive Immunantwort hinweist, die zu endothelialer Dysfunktion und Gefäßpermeabilität führt. Die Genexpression zeigte eine erhöhte IFN-γ-Konzentration, von der bekannt ist, dass sie die Entzündung verstärkt und das Herzgewebe schädigt. |
| Myokarditis nach Impfung | Charakterisiert durch eine Zunahme von CD4+ T-Zellen anstelle von CD8+ zytotoxischen Zellen, was auf eine weniger aggressive Immunantwort hindeutet. Statt einer IFN-γ-Dominanz waren die IL-16- und IL-18-Signalwege hochreguliert, was den allgemein milderen klinischen Verlauf der impfinduzierten Myokarditis erklären könnte. |
| Gemeinsamkeiten zwischen den Gruppen | Beide Gruppen wiesen eine erhöhte Makrophageninfiltration auf, aber während COVID-19-Myokarditis-Patienten hohe Werte an proinflammatorischen Makrophagen aufwiesen, zeigten Patienten mit impfstoffbedingter Myokarditis eine ausgewogenere Immunantwort mit erhöhter TGF-β-Signalisierung, einem Signalweg, der mit der Immunregulation in Verbindung steht. |
| Vaskuläre Schäden | Die Endothelzellen von COVID-19-Patienten wiesen Anzeichen einer Störung der Gefäßbarriere auf, während bei impfstoffbedingter Myokarditis ein höheres Maß an Angiogenese (Bildung neuer Blutgefäße) beobachtet wurde, was auf eine andere Heilungsreaktion schließen lässt. |
Abschließende Schlussfolgerungen
Diese Studie bietet wichtige Einblicke in die zellulären und molekularen Mechanismen, die der Myokarditis nach einer COVID-19-Infektion und einer mRNA-Impfung zugrunde liegen. Während beide Erkrankungen mit einer immunvermittelten Herzentzündung einhergehen, unterscheiden sich die Immunprofile und der Schweregrad erheblich.
Trotz der anhaltenden Debatten über die Sicherheit von Impfstoffen unterstreichen die Studienergebnisse die datengestützte Schlussfolgerung, dass die Vorteile der COVID-19-Impfung die Risiken, einschließlich Myokarditis, deutlich überwiegen. Gleichzeitig sollten die festgestellten Einschränkungen beachtet werden, und weitere Forschung ist notwendig, um die langfristigen Auswirkungen besser zu verstehen und Impfempfehlungen zu optimieren.
